कोशिकीय श्वसन का विकल्प

एक सेल के भीतर से "इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता" के रूप में रासायनिक (आमतौर पर कार्बनिक) यौगिकों का उपयोग करके ऑक्सीकरण द्वारा ग्लूकोज जैसे कार्बनिक यौगिकों से ऊर्जा का उत्पादन कहा जाता है किण्वन.

यह सेलुलर श्वसन का एक विकल्प है जिसमें ग्लूकोज और अन्य यौगिकों के ऑक्सीकरण से इलेक्ट्रॉनों को सेल के बाहर से लाए गए स्वीकर्ता में स्थानांतरित किया जाता है, आमतौर पर ऑक्सीजन। यह कोशिकीय श्वसन का एक विकल्प है (ऑक्सीजन के बिना, कोशिकीय श्वसन नहीं हो सकता)।

जबकि किण्वन अवायवीय (ऑक्सीजन की कमी) स्थितियों में हो सकता है, यह तब हो सकता है जब ऑक्सीजन प्रचुर मात्रा में हो।

उदाहरण के लिए, खमीर, सेलुलर श्वसन के लिए किण्वन पसंद करते हैं यदि प्रक्रिया का समर्थन करने के लिए पर्याप्त ग्लूकोज उपलब्ध है, भले ही पर्याप्त ऑक्सीजन उपलब्ध हो।

जब ऊर्जा से भरपूर चीनी - विशेष रूप से ग्लूकोज - एक कोशिका में प्रवेश करती है, तो यह ग्लाइकोलाइसिस नामक प्रक्रिया में टूट जाती है। ग्लाइकोलाइसिस सेलुलर श्वसन और किण्वन दोनों के लिए एक पूर्वापेक्षित कदम है।

यह चीनी के टूटने का एक सामान्य मार्ग है, जिससे किण्वन या किण्वन हो सकता है कोशिकीय श्वसन.

ग्लाइकोलाइसिस एक प्राचीन जैव रासायनिक प्रक्रिया है, जो विकासवादी इतिहास में बहुत पहले उभरा है। ग्लाइकोलाइसिस के लिए मुख्य प्रतिक्रियाएं प्रकाश संश्लेषण के विकसित होने से बहुत पहले सूक्ष्मजीवों द्वारा "आविष्कार" की गई थीं, जो लगभग 3.5 अरब साल पहले, लेकिन समुद्र और वातावरण को किसी भी प्रशंसनीय राशि से भरने में लगभग 1.5 बिलियन वर्ष लगेंगे ऑक्सीजन।

इस प्रकार, यहां तक ​​कि जटिल यूकेरियोट्स (जैविक डोमेन जिसमें पशु, पौधे, कवक और प्रोटिस्ट साम्राज्य शामिल हैं) श्वसन के बिना, ऑक्सीजन के बिना ऊर्जा का उत्पादन करने में सक्षम हैं, आदि। खमीर में, जो कवक साम्राज्य से संबंधित है, ग्लाइकोलाइसिस के रासायनिक उत्पादों को कोशिका के लिए ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए किण्वित किया जाता है।

ग्लाइकोलाइसिस के अंत में, ग्लूकोज की छह-कार्बन संरचना पाइरूवेट नामक तीन-कार्बन यौगिक के दो अणुओं में विभाजित हो गई होगी। एनएडी + नामक एक अधिक "ऑक्सीडाइज्ड" रसायन से रासायनिक एनएडीएच भी उत्पादित होता है।

खमीर में, पाइरूवेट "कमी" से गुजरता है, इलेक्ट्रॉनों की प्राप्ति, जो तब ग्लाइकोलाइसिस में पहले उत्पादित एनएडीएच से एसीटैल्डिहाइड और कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न करने के लिए स्थानांतरित होते हैं।

एसीटैल्डिहाइड को फिर एथिल अल्कोहल में बदल दिया जाता है, जो किण्वन का अंतिम उत्पाद है। मनुष्यों सहित जानवरों में, ऑक्सीजन की उपलब्धता कम होने पर पाइरूवेट को किण्वित किया जा सकता है। यह मांसपेशियों की कोशिकाओं में विशेष रूप से सच है। जब ऐसा होता है, हालांकि थोड़ी मात्रा में अल्कोहल का उत्पादन होता है, ग्लाइकोलाइसिस से अधिकांश पाइरूवेट अल्कोहल में नहीं, बल्कि अल्कोहल में कम हो जाता है। दुग्धाम्ल.

जबकि लैक्टिक एसिड पशु कोशिकाओं को छोड़ सकता है और हृदय में ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए उपयोग किया जा सकता है, यह मांसपेशियों के भीतर निर्माण कर सकता है, जिससे दर्द हो सकता है और एथलेटिक प्रदर्शन में कमी आ सकती है। यह "जलती हुई" भावना है जो आप वजन उठाने, लंबे समय तक दौड़ने, दौड़ने, भारी बक्से उठाने आदि के बाद महसूस करते हैं।

कोशिकाओं में सार्वभौमिक ऊर्जा वाहक एक रसायन है जिसे के रूप में जाना जाता है एटीपी (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट). यदि ऑक्सीजन का उपयोग किया जाता है, तो कोशिकाएं ग्लाइकोलाइसिस के माध्यम से सेलुलर श्वसन के बाद एटीपी का उत्पादन कर सकती हैं - जैसे कि ग्लूकोज चीनी का एक अणु सेल प्रकार के आधार पर एटीपी के 36-38 अणु उत्पन्न करता है।

एटीपी के इन 36-38 अणुओं में से केवल दो ग्लाइकोलाइसिस चरण के दौरान निर्मित होते हैं। इस प्रकार, यदि कोशिकीय श्वसन के विकल्प के रूप में किण्वन का उपयोग किया जाता है, तो कोशिकाएं श्वसन का उपयोग करने की तुलना में बहुत कम ऊर्जा बनाती हैं। हालांकि, कम ऑक्सीजन या अवायवीय स्थितियों में, किण्वन एक जीव को जीवित और जीवित रख सकता है क्योंकि अन्यथा उनके पास ऑक्सीजन के बिना कोई श्वसन नहीं होगा।

मनुष्य अपने लाभ के लिए किण्वन की प्रक्रिया का उपयोग करता है, खासकर जब खाने-पीने की बात आती है। रोटी बनाना, बियर और शराब उत्पादन, अचार, दही और कोम्बुचा सभी का उपयोग करते हैं किण्वन की प्रक्रिया.